CN102096314A

CN102096314A - 制造压印模的方法和使用压印模形成图案的方法

Info

Publication number: CN102096314A
Application number: CN2010105832985A
Authority: CN
Inventors: 张斗熙; 权当; 赵恒燮; 金淏洙
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: KR101711646B1; CN102096314B; US8728331B2; US20110140303A1; KR20110066812A

Abstract

本发明涉及制造压印模的方法和使用压印模来形成图案的方法。公开了一种制造压印模的方法。该方法包括以下工序：在基板上形成第一光刻胶图案；使用第一光刻胶图案作为刻蚀掩模来刻蚀基板，以在基板中形成第一图案；对第一光刻胶图案进行灰化以形成第二光刻胶图案；以及使用第二光刻胶图案来刻蚀基板以形成从基板得到的第二图案和从第一图案得到的第三图案。

Description

制造压印模的方法和使用压印模形成图案的方法

技术领域

本公开涉及制造压印模的方法和使用压印模来形成图案的方法。

背景技术

液晶显示(LCD)器件被归类为这样一种显示器件，即，其被配置成驱动每个像素中包括的如薄膜晶体管的开关元件。这样的LCD器件内的像素具有几十个微米的尺寸。这样的像素可以通过执行若干次精细图案形成工艺而形成。

通常使用必须采用设备进行的平版印刷术来形成精细图案。图案越精细，则在平版印刷术中采用的设备就变得更加昂贵。因此，目前正在对适于以低成本形成精细图案的多种技术进行研究。

实际上，LCD器件是通过形成诸如电极、阻挡层、绝缘膜等被用作功能膜(或层)的多种精细图案制造而成的。因此，低成本的精细图案形成技术正在被开发并应用于LCD器件的制造。低成本的精细图案形成技术包括压印方法。

图1A至图1C是例示在精细图案的形成中使用的相关技术的压印方法的截面图。

如图1A所示，基板11覆盖有抗蚀剂膜12。另外，具有凹版形状精细图案10a的模10定位在抗蚀剂膜12上方。

随后，如图1B所示，抗蚀剂膜12受到模10按压。此时，精细图案10a被转印到受到模10按压的抗蚀剂膜12上。

然后，抬起模10并使其与抗蚀剂膜12分离。结果，在抗蚀剂膜12上形成合模平坦面状(land shape)的精细图案12a。

在上述压印方法中使用的模10上形成的精细图案10a通过使用光刻胶执行照相和刻蚀工艺而形成。这样的精细图案10a只可以用于形成单层结构的图案。

同时，LCD器件被配置为包括多层结构的图案。依次地使用各自具有单层结构的图案的多个模来形成多层结构的图案。因此，LCD器件的制造工艺增加并且LCD器件的制造成本变高。因此，需要一种适于在LCD器件中形成多层结构的图案的新的压印模。

发明内容

因此，本实施方式旨在提供一种制造压印模的方法以及使用压印模的图案形成方法，其大体上克服了因相关技术的局限和缺点而带来的一个或更多个问题。

本实施方式的目的是提供一种制造适于形成多层结构的精细图案的压印模的方法以及使用该压印模来形成图案的方法。

本实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从该描述中部分地显现，或者可以通过本实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本实施方式的优点。

根据本实施方式的一个总的方面，一种制造压印模的方法包括以下工序：在基板上形成第一光刻胶图案；使用所述第一光刻胶图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述基板，以在所述基板中形成第一图案；对所述第一光刻胶图案进行灰化以形成第二光刻胶图案；以及使用所述第二光刻胶图案来刻蚀所述基板，以形成从所述基板得到的第二图案和从所述第一图案得到的第三图案。

所述第二图案被形成为具有第一深度，并且所述三图案被形成为具有比所述第一图案的深度深的深度。

使用具有三种互不相同的透射率的掩模，将所述第一光刻胶图案形成为包括两个不同的台阶高度。

根据本实施方式的一个总的方面的该方法还包括以下工序：在所述基板和所述第一光刻胶图案之间形成金属膜。

使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案的所述刻蚀工序按照湿法刻蚀方法执行。

根据本实施方式的另一方面的一种压印模的制造方法包括以下工序：在基板上形成金属膜；在所述金属膜上形成第一光刻胶图案和第二光刻胶图案；使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案来刻蚀所述金属膜和所述基板，以形成第一金属图案、第二金属图案和第一图案；去除所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案；以及使用所述第一光刻胶图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述基板，以形成从所述基板得到的第二图案和从所述第一图案得到的第三图案。

所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案被形成为具有比所述第一光刻胶图案的宽度窄的宽度。

所述去除所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案的工序通过湿法刻蚀工艺执行。

使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案的所述刻蚀工序按照湿法蚀刻方法执行。

根据本实施方式的又一方面的使用压印模的精细图案形成方法包括以下工序：制备覆盖有将要被构图的膜的基板；在所述基板上方对准具有第一图案和第二图案的所述压印模；使所述压印模与图案形成膜发生接触以将所述压印模的图案转印到所述图案形成膜中；对被转印了所述压印模的图案的所述图案形成膜进行硬化；以及使所述压印模与具有图案的所述图案形成膜分离。

所述第一图案被形成为具有第一深度，并且所述第二图案被形成为具有比所述第一图案的深度深的深度。

在对下面的附图和详细描述的研究之后，其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应视为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其它的方面和优点。应当理解，本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括进来以提供对本实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。在附图中：

图1A至图1C是例示在精细图案的形成中使用的相关技术的压印方法的截面图；

图2A至图2E是顺序地例示根据本公开的第一实施方式的制造压印模的方法的截面图；

图3A至图3E是顺序地例示根据本公开的第二实施方式的制造压印模的方法的截面图；以及

图4A至图4C是顺序地例示根据本公开实施方式的使用压印模来形成图案的方法的截面图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式可以以不同的形式来实施，由此不限于在此描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附图，器件的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的全部本公开中代表相同或类似部件。此外，将理解的是，当在实施方式中将诸如基板、层、区域、膜或电极的元件表示为形成在另一个元件“上”或“下”时，该元件可以直接位于该另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件(间接地)。术语“在元件上”或“在元件下”将基于附图来确定。在附图中，为了清楚起见，可以放大元件的边线，但它们不表示元件的实际尺寸。

现在将参考附图详细地描述根据本发明实施方式的压印模制造方法和使用压印模的图案形成方法。首先，将描述根据本公开的压印模制造方法。

图2A至图2E是顺序地例示根据本公开的第一实施方式的制造压印模的方法的截面图。

如图2A所示，将金属膜102a和第一光刻胶图案104a依次地形成在玻璃基板100上。第一光刻胶图案104a是通过在金属膜102a上涂敷光刻胶并接着使用掩模190对光刻胶进行照相而设置的。在此情况下，掩模190包括被形成为透射光的透射区域R3、被形成为透射部分光的半透射区域R2和被形成为遮挡光的不透明区域R1。换言之，掩模190被形成为具有根据这些区域的三种不同的透射率。更具体地说，半透射区域R2具有比不透明区域R1的透射率高的透射率。因此，第一光刻胶图案104a的对应于半透射区域R2的部分变得比对应于不透明区域R1的其他部分薄。结果，第一光刻胶图案104a被形成为具有两个不同的台阶高度。

接着，使用第一光刻胶图案104a作为刻蚀掩模来依次刻蚀金属膜102a和玻璃基板100，从而形成第一金属图案102b并在玻璃基板100中形成具有第一深度A的第一凹版图案106a，如图2B所示。具有第一深度A的第一凹版图案106a通过执行湿法刻蚀工艺形成。

随后，对第一光刻胶图案104a进行灰化直到露出第一金属图案102b的表面为止，从而形成了被配置为部分地露出第一金属图案102b的第二光刻胶图案104b，如图2C所示。另外，对第一金属图案102b的通过第二光刻胶图案104b露出的部分进行湿法刻蚀，以形成第二金属图案102c。通过湿法刻蚀处理而形成的第二金属图案102c部分地露出玻璃基板100。

然后，如图2D所示，使用第二金属图案102c和第二光刻胶图案104b作为刻蚀掩模来刻蚀玻璃基板100和具有第一深度A的第一凹版图案106a，以形成具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c。具有第二深度B的第二凹版图案106b是通过再次刻蚀具有第一深度A的第一凹版图案106a而形成的。因此，第二凹版图案106b比具有第一深度A的第三凹版图案106c更深。具有第一深度A的第三凹版图案106c是通过刻蚀玻璃基板100的露出的表面部分而形成的。具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c通过执行湿法刻蚀工艺而形成。

下面，通过剥离工艺和刻蚀工艺，去除了在设置了具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c的玻璃基板100上的第二光刻胶图案104b和第二金属图案102c，如图2E所示。结果，按照适于用作压印模的结构形成了设置有具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c的玻璃基板100。

这样的设置有具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c的玻璃基板100被用于形成多层结构的精细图案。因此，玻璃基板100可以防止依次使用各自具有单层结构的多个模。因此，设置了具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c的玻璃基板100可以减少形成多层结构的精细图案所必需的工艺的数量和成本。

图3A至图3E是顺序地例示根据本公开的第二实施方式的制造压印模的方法的截面图。

如图3A所示，将金属膜202a和光刻胶图案层依次形成在玻璃基板200上。该光刻胶图案层包括第一光刻胶图案204a和第二光刻胶图案204b。第一光刻胶图案204a和第二光刻胶图案204b是通过在金属膜202a上涂敷光刻胶并接着使用掩模来对光刻胶进行照相而形成的。在此情况下，第二光刻胶图案204b被形成为具有比第一光刻胶图案204a的宽度窄的宽度。

接着，使用第一光刻胶图案204a和第二光刻胶图案204b作为刻蚀掩模来刻蚀金属膜202a以及玻璃基板200的表面层，从而形成了第一金属图案202b和第二金属图案202d并且在玻璃基板200中形成了具有第一深度A的第一凹版图案206a，如图3B所示。具有第一深度A的第一凹版图案206a是通过执行湿法刻蚀工艺而形成的。覆盖有第二光刻胶图案204b的第二金属图案202d被形成为具有比设置在第一光刻胶图案204a下的第一金属图案202b的宽度窄的宽度。这是由于第二光刻胶图案204b比第一光刻胶图案204a窄。

此外，使用第一光刻胶图案204a和第二光刻胶图案204b作为刻蚀掩模来湿法刻蚀第一金属图案202b和第二金属图案202d，从而形成第三金属图案202c，如图3C所示。执行这种湿法刻蚀，直到全部去除第二金属图案202d为止。由于全部去除了第二金属图案202d，因此布置在第二金属图案202d上的第二光刻胶图案204b被剥起。这是由于湿法刻蚀工艺具有各向同性蚀刻特性。更具体地说，由于通过湿法刻蚀工艺同时刻蚀第一金属图案202b和第二金属图案202d，因此全部去除了第二金属图案202d并保留了第一金属图案202b的一部分。第一金属图案202b的保留部分被用作第三金属图案202c。结果，第三金属图案202c和第一光刻胶图案204a保留在玻璃基板200上。

随后，如图3D所示，使用第三金属图案202c和第一光刻胶图案204a作为刻蚀掩模来刻蚀玻璃基板200和具有第一深度A的第一凹版图案206a，以形成具有第二深度B的第二凹版图案206b和具有第一深度A的第三凹版图案206c。由于第二凹版图案206b通过再次蚀刻具有第一深度A的第一凹版图案206a而形成，因此具有第二深度B的第二凹版图案206b比具有第一深度A的第三凹版图案206c深。具有第一深度A的第三凹版图案206c通过对玻璃基板200的露出的表面部分进行刻蚀而形成。具有第一深度A的第三凹版图案206c和具有第二深度B的第二凹版图案206b通过执行湿法刻蚀工艺而形成。另外，在刻蚀第一光刻胶图案204a时，去除了第三金属图案202c的残留。

然后，通过剥离工艺和蚀刻工艺，去除设置了具有第一深度A的第三凹版图案206c和具有第二深度B的第二凹版图案206b的玻璃基板200上的第三金属图案202c和第一光刻胶图案204a，如图3E所示。结果，获得了具有第一深度A的第三凹版图案206c和具有第二深度B的第二凹版图案206b的被用作压印模的玻璃基板200。

这样的设置有具有第一深度A的第三凹版图案206c和具有第二深度B的第二凹版图案206b的玻璃基板200被用于形成多层结构的精细图案。因此，玻璃基板200可以防止依次使用各自具有单层结构的多个模。因此，具有第一深度A的第三凹版图案206c和具有第二深度B的第二凹版图案206b的玻璃基板200可以减少形成多层结构的精细图案所必须的工序的数量和成本。

现在将说明使用通过上述的制造方法而提供的压印模100或200的图案形成方法。为了说明的方便，将描述使用通过第一实施方式的压印模制造方法而提供的压印模100来形成多层结构的图案的方法。另选地，该方法可以使用通过第二实施方式的压印模制造方法而提供的压印模200来形成多层结构的图案。

如图4A所示，制备了通过上述第一实施方式的制造工艺而制造的、设置了具有第二深度B的第二凹版图案106b和具有第一深度A的第三凹版图案106c的压印模100。将压印模100对准在涂敷有树脂膜310a的基板300上方。

使设置了具有第一深度A的第三凹版图案106c和具有第二深度B的第二凹版图案106b的压印模100接触并按压树脂膜310a，从而将第二凹版图案106b和第三凹版图案106c转印到树脂膜310a上，如图4B所示。将其上被转印了压印模100的第二凹版图案106b和第三凹版图案106c的树脂膜310a硬化。结果，形成了具有多层结构的图案的树脂膜310b。为了将树脂膜310a硬化，优选地经由压印模100在树脂膜310a上照射UV(紫外)线。

随后，将压印模100从具有多层结构的图案的树脂膜310b分离开，如图4C所示。此时，图案形成工艺完成。

按照这些方式，通过根据本公开的实施方式的压印模制造方法可以提供具有多层结构的精细图案的压印模。因此，仅使用单个压印模就可以形成LCD器件的多层结构的精细图案。因此，与使用若干个具有单层结构的图案的压印模来形成多层结构的精细图案的相关技术方法相比，根据本公开的实施方式的精细图案形成方法可以减少制造工序和制造成本。

虽然已参照多个示例性实施方式描述了实施方式，但应该理解，本领域技术人员能够设计出落入本公开的精神和范围内的许多其它变型和实施方式。更具体地讲，在本公开、附图和所附的权利要求的范围内，可以对主题组合设置的组成部件和/或设置进行各种变化和修改。除了对组成部件和/或设置的各种变化和修改之外，替换使用对于本领域技术人员而言也是明显的。

本申请要求2009年12月11日提交的韩国专利申请No.10-2009-0123605的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。

Claims

1.一种制造压印模的方法，该方法包括以下工序：

在基板上形成第一光刻胶图案；

使用所述第一光刻胶图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述基板，以在所述基板中形成第一图案；

对所述第一光刻胶图案进行灰化以形成第二光刻胶图案；以及

使用所述第二光刻胶图案来刻蚀所述基板，以形成从所述基板得到的第二图案和从所述第一图案得到的第三图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图案被形成为具有第一深度，并且所述三图案被形成为具有比所述第一图案的深度深的深度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一光刻胶图案被使用具有三种互不相同的透射率的掩模而形成为包括两个不同的台阶高度。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括在所述基板和所述第一光刻胶图案之间形成金属膜的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案的所述刻蚀工序按照湿法刻蚀方法执行。

6.一种制造压印模的方法，该方法包括以下工序：

在基板上形成金属膜；

在所述金属膜上形成第一光刻胶图案和第二光刻胶图案；

使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案来刻蚀所述金属膜和所述基板，以形成第一金属图案和第二金属图案以及第一图案；

去除所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案；以及

使用所述第一光刻胶图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述基板，以形成从所述基板得到的第二图案和从所述第一图案得到的第三图案。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二图案被形成为具有第一深度，并且所述三图案被形成为具有比所述第一图案的深度深的深度。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案被形成为具有比所述第一光刻胶图案的宽度窄的宽度。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述去除所述第二光刻胶图案和所述第二金属图案的工序通过湿法刻蚀工艺执行。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，使用所述第一光刻胶图案和所述第二光刻胶图案的所述刻蚀工序按照湿法刻蚀方法执行。

11.一种使用压印模来形成图案的方法，该方法包括以下工序：

制备覆盖有将要被构图的图案形成膜的基板；

在所述基板上方对准具有第一图案和第二图案的所述压印模；

使所述压印模与所述图案形成膜接触，以将所述压印模的图案转印到所述图案形成膜；

对被转印了所述压印模的图案的所述图案形成膜进行硬化；以及

将所述压印模与具有图案的所述图案形成膜分离开。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一图案被形成为具有第一深度，并且所述第二图案被形成为具有比所述第一图案的深度深的深度。